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2025年6月18日，在第三届新能源汽车热管理论坛上，伟巴斯特车顶供暖系统有限公司系统工程师汤涛介绍到，伟巴斯特作为一家拥有深厚历史底蕴的企业，自1901年成立以来，业务不断拓展，现已涵盖天窗、电池包及热管理三大核心板块。 汤涛分享到，伟巴斯特层加热技术以其独特的喷涂式加热层结构和传感器监测系统，确保了加热元件的高效运行与安全性。该技术不仅能在-40℃至150℃的温度范围内保持电阻恒定，还具备实时监测加热层状态的能力，有效预防潜在故障。此外，层加热技术还展现出出色的兼容性，可与铸铝件等基材无缝结合，进一步拓宽了其应用范围。 汤涛｜伟巴斯特车顶供暖系统有限公司系统工程师 以下为演讲内容整理: 公司介绍 在新能源汽车产业蓬勃发展之前，伟巴斯特以天窗产品被业界熟知。实际上，加热技术同样是伟巴斯特的核心业务之一。伟巴斯特成立于1901年，天窗业务始于1932年，加热器业务则于1935年开启，最初涉足的是燃油加热器领域。 目前，伟巴斯特的业务主要涵盖三大板块，分别是天窗业务、电池包业务和热管理相关业务。热管理业务产品包括燃油水暖加热器、电加热器以及汽车车载空调。 伟巴斯特加热器的应用场景十分广泛，不仅涵盖乘用车领域，在商用车领域，如卡车、轻卡、巴士以及房车等车型上均有应用。在游艇上，加热器产品也有所应用。 图源:演讲嘉宾素材 层加热技术介绍 伟巴斯特加热器的加热膜完全自主生产。加热层采用类似加热膜的结构，总表面积约200m2。加热膜由多层构成，包括绝缘层、加热层以及传感器层。 我们的优势在于，采用喷涂式加热层结构，使得各层厚度极薄，多层叠加后的总厚度仅为0.6mm。另一优势是电阻稳定性高，在-40℃至150℃的温度范围内，电阻能保持在恒定的水平。这种恒定的电阻特性，在实际应用于整车时，对整车高压回路的电路稳定性具有显著帮助。 整个喷涂步骤共分为四层，首先喷涂粘接层，粘接层的作用在于使后续的膜结构能够极为牢固地与下方的金属热交换器相结合。下一步将喷涂绝缘层，该绝缘层起到绝缘防护的作用。就当前产品应用而言，可达到3100V的绝缘耐压水平。随后喷涂加热层，其功能是将电能转换为热能。 图源:演讲嘉宾素材 目前，伟巴斯特加热器产品的最大热功率可达12kW。最上方为传感器层，它将加热层包裹其中。传感器层能够监测到使用或生产过程中产生的异常状况，并及时发出报警。 所有层最终均会粘附于金属热交换器上，且整体厚度极薄，这也是层加热技术的一大优势。由于热传递路径大幅缩短，热量能够在薄面上迅速传递至热交换器及冷却液中。 此前进行的实验表明，加热元件通电后产生的最高温度不会超过150℃。在整个热回路中，热量传递的损失约为60℃，这得益于层加热技术所具备的极薄厚度优势。 层加热技术还具备出色的兼容性优势。我们可以兼容铸铝件，即铝材质基材。这一特性带来诸多便利，我们可以预先加工并密封好水道，将其制成成品后放置于工装上进行喷涂。相较于其他技术，一些技术因基材限制无法使用铝材，需先完成喷涂再进行流道布置。而采用喷涂技术，避免了在膜层喷涂完成后再进行流道加工可能对膜层造成的损坏，从而有效规避了实际应用中由此产生的质量问题。 图源:演讲嘉宾素材 层加热产品应用 伟巴斯特在电加热器领域已有十年研发与生产经验，自2015年起便投身于电加热器的研发与制造，此时我们就推出了400V，5kW的电加热器产品，彼时国内从事加热器生产的企业尚不多见。 2017年，我们对加热器的能量密度进行了优化提升，成功推出400V，7kW的电加热器产品，能量密度提升了30%。 此后，我们持续推进产品迭代升级。2019年，我们研发出800V，10千kW的电加热器产品，不仅提升了电压平台，从400V升级至800V，而且该800V产品是全球首款兼容800V平台的电加热器。 当前的800V产品共有三款。一是紧凑版10kW产品；二是面向乘用车的12kW产品；三是针对货车开发的12kW加热器。同时，对货车用加热器的功能安全进行了提升。前两款产品的功能安全等级为B级，货车版本则达到了D级水平。 图源:演讲嘉宾素材 目前，公司正在研发一款全新产品——下一代水加热器。相较于现有产品，下一代水加热器在能量密度和体积方面将进一步优化，重量和体积将大幅减小。未来，随着热管理领域对集成度的要求日益提高，我们将把层加热技术应用于集成化方向，推动产品向集成化进一步发展。 当前正在开展的两款针对集成化的研发项目。第一款产品是Heates Chiller，它将冷凝系统与加热回路集成于一体。该产品共设有四个管路接口，其中两个为水管接口，另外两个为制冷剂接口。在集成化设计下，其制热功率可达5千瓦，同时对冷媒的制热也能达到5千瓦的水平。这款集成化产品不仅具备为水加热的功能，还能为冷媒加热，并起到散热作用。 另一款产品是Referigerant Heater，该产品充分体现了层加热技术的优势。一方面，层加热膜能够兼容不同的基材；另一方面，它对不规则形状也具有良好的兼容性。在汽车热管理回路中常见的气液分离器或储液罐，其底部通常为圆柱形结构。我们可通过喷涂工艺，将加热膜喷涂于储液罐底部的圆柱形结构上。当前，热泵在低温环境下的热转化效率或工作性能可能欠佳，若在热泵回路中替换为我们的冷媒加热器，便可在低温时对储液罐进行加热，从而提升热棒在低温环境下的工作性能。 凭借多年在层加热技术领域的积累，我们相信伟巴斯特未来能够为热管理行业提供效率更高、更为轻便且性价比更优的产品。 有限公司系统工程师汤涛于2025年6月18日在第三届新能源汽车热管理论坛发表的《层加热技术应用前景》主题演讲。) |
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